Geplant. Gebaut. Designed. Built.

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1 Geplant. Gebaut. Erfahrungen aus dem Betrieb des ersten Passiv-Bürohochhauses Designed. Built DI Christian Steininger Mag. René Toth Experiences from the operation of first Passive-House office tower

2 1 Übersicht Vorstellung des Gebäudes Besonderheiten Introduction to building des Energiemonitorings Results of Energy Monitoring Vergleich zu anderen HPB Comparison to other HPB Optimierungspotential Further potentials for optimization Standby-Verbraucher Standby consumers IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 2

3 2 Basics Grunddaten Building Highlights weltweit erstes Bürohochhaus welches nach dem Passivhausstandard zertifiziert wurde world s first office tower certified according to Passive- House standard Höhe: 77 m height: 77 m Geschosse: 22 OT, 6 UT floors: 22 AGL, 6 UGL BGF: m² GFA: m² BGF OT: m² GFA AGL: m² BGF UT: m² GFA UGL: m² Arbeitsplätze: ca. 950 workspace: approx. 950 Nutzung: Büro (Headquarter), Großküche, Café, Kindergarten, Konferenzbereiche, Garage usage: office (headquarter), restaurant, café, kindergarten, conference area, garage IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 3

4 2 Design Planungsansatz design approach Die Integration möglichst vieler Erzeugungsanlagen, bedeutet nicht zwangsläufig Energieeffizienz. The integration of several power generating systems doesn t mean energy efficiency, necessarily. Ansatz RHW.2 approach RHW.2 Bedarf minimieren demand reduction effiziente Energieaufbringung/-verteilung efficient energy generation and distribution Nutzung der Standortressourcen use of onsite resources Standby-Verbrauch minimieren reduce standby-consumption IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 4

5 2 Design Fassadensystem façade system zweischalige Klimafassade double-layer façade Innen: öffenbare, passivhaustaugliche Fenster, massive Betonparapete mit VWS inner layer: Passive House certified, operable windows, massive concrete parapets with insulation Außen: vorgehängte Glasfassade outer layer: glass façade Zwischenraum: außenliegende Sonnenschutzelemente interspace: outside shading devices IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 5

6 2 Design IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 6

7 2 Design Franz Ertl IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 7

8 2 Design Energieerzeugung energy generation Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung trigeneration Biogas-Blockheizkraftwerk biogas fueled CHP Absorptionskältemaschine absorption chiller Geothermie geothermal probes Donaukanalkühlung use of Danube Canal for cooling Abwärme Rechenzentrum waste heat data center Photovoltaik photovoltaics IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 8

9 2 Design IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 9

10 3 Energy Monitoring Energiemanagementsystem Energy Management System RHW.2 ca. 650 physische Zähler RHW.2 approx. 650 physical meters insgesamt über Datenpunkte overall over 1,100 data points Erkennung von Optimierungspotential/Optimierung im laufenden Betrieb ist nur möglich, wenn Gebäudedaten in ausreichender Dichte und Qualität erfasst werden identification of potentials for optimization/optimization during operation is only possible, if building data is available in sufficient density and quality Gibt dem Bauherrn eine detaillierte Übersicht über die Performance des Gebäudes und bildet die Basis für weitere Optimierungen. Gives the owner a detailed overview on building performance and helps to identify areas for optimization. IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 10

11 3 Energy Monitoring Energiedaten werden öffentlich zugänglich in Echtzeit im Foyer des RHW.2 präsentiert real-time data on energy performance is publicly displayed in entrance lobby of RHW.2 Grafik by checkpointmedia IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 11

12 kwh/m²a 4 Resultate aus dem Energiemonitoring results from energy monitoring Daten aus dem Jahr 2014 data from year 2014 elektrischer Energiebedarf electric energy consumption: 69,2 kwh/m² Heizenergiebedarf heating energy consumption: 39,5 kwh/m² Kühlenergiebedarf cooling energy consumption: 37,8 kwh/m² 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Bedarf EE/m² (Gesamt) Bedarf Wärme/m² (Gesamt) Bedarf Kälte/m² (Gesamt) IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 12

13 kwh/m²a 4 Vergleich mit anderen Bürogebäuden comparison with other office buildings 500 elektrische Energie 400 Heizung China Japan Norwegen UK US RHW.2 Quelle Vergleichsdaten: Jian et al. (2013): S. 16 IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 13

14 EUI [kwh/m²a] 4 Vergleich mit anderen High Performance Buildings comparison with other High Performance Buildings RHW.2 EUI = 170kWh/m²a China Asien/Pazifik EU USA RHW Quelle: Li, Cheng (2014): Revisit of Energy Use and Technologies of High Performance Buildings. S. 2. IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 14

15 4 Energieflüsse elektrische Energie energy flows electrical energy Allgemein Infra USV Büro Garage Aufzüge Allgemein Büro Lüftung Arbeitsgeräte Büro Beleuchtung Büro Fitness Arzt Backoffice Konferenzbereich Kindergarten Café Küche Wärme-/Kälteerzeugung Beleuchtung Allgemeinbereiche MSR Sicherheitstechnik Wärme-/Kälteverteilung IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 15

16 4 Energieflüsse - Kälte energy flows - cooling Technik Lüftung Nebenbereiche EDV Betonkernaktivierung Unterflurkonvektoren IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 16

17 4 Energieflüsse - Heizung energy flows - heating Warmwasser Küche Kindergarten Café Heizung Küche Lüftung Heizung Allgemeinbereiche Unterflurkonvektoren Büro IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 17

18 4 Optimierungspotential potential for optimization im RHW.2 sehr hohe Anforderungen das Nutzers an Raumkonditionen in RHW.2 very high user requirements for room conditions Lüftungsanlagen sowie Wärme- und Kälteerzeugungsanlagen sind die größten Energieverbraucher in großen, modernen Dienstleistungsgebäuden Ventilation system as well as heating and cooling systems are the main energy consumers in modern large-scale buildings. hoher Energieaufwand zur Erfüllung der engen Sollwertfenster a lot of energy is used to fulfill the narrow definition for the desired values IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 18

19 4 Optimierungspotential potential for optimization Komplexes Zusammenspiel der haustechnischen Anlagen befindet sich noch in der Optimierungsphase. Complex operation of building installations is still in phase of optimization. Durch eine bessere Abstimmung der Anlagen aufeinander ist eine deutliche Energieverbrauchsreduktion zu erwarten. A better coordination of installation s operation will lead to a significant decrease in energy consumption. IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 19

20 kwh kwh kwh kwh kwh kwh Optimierungspotential potential for optimization Beispiel: besserer Einsatz Freecooling über Donaukanal example: better use of freecooling via Danube Canal kwh kwh kwh kwh 0 kwh in dieser Zeitperiode wäre Freecooling- Betrieb möglich Donaukälte PWT3 Kaltwasser Kältemaschine 2 (Tagesverbräuche) IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 20

21 4 Standby-Verbraucher Standby-consumption Ein großer Anteil des Energieverbrauchs großer Gebäude fällt außerhalb der Betriebszeiten an. A large proportion of the energy consumption of largescale building is consumed in times of non-operation. Lüftungsanlagen/Heizung und Kühlung ventilation units/heating and cooling nicht ausgeschaltene Arbeitsgeräte non switched-off office equipment Kleinverbraucher small-scale consumers IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 21

22 4 Standby-Verbraucher Standby-consumption Beispiel: Beleuchtungsanlage OG9 example: lighting installations 9 th floor 70 kwh 60 kwh Standby-Verbrauch 50 kwh 40 kwh 30 kwh 20 kwh 10 kwh 0 kwh Beleuchtung Büro Mietbereich 1+Mietbereich 2 (Tagesverbräuche) IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 22

23 4 Standby-Verbraucher Standby-consumption Beispiel: Arbeitsplätze example: office equipment 30 kwh 25 kwh 20 kwh 15 kwh 10 kwh 5 kwh 0 kwh Arbeitsschuko Mietbereich 1 EDV Schukos Nutzer 1,2 (Tagesverbräuche) IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 23

24 kwh 4 Standby-Verbraucher Standby-consumption Beispiel: Vergleich Arbeitstag-/Wochenendverbrauch example: comparison workday-/weekend consumption Verhältnis Arbeitstag-/Wochenendverbrauch: 1,9 weekend/weekday ratio: 1, EL_V_1_001 (15min-Werte; eine Woche) IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 24

25 4 Erfahrungen aus den ersten Betriebsjahren experiences from first years of operation Die Phase zwischen Fertigstellung des Bauprojektes und Inbetriebnahme und Besiedelung ist sehr wichtig für die Nutzerzufriedenheit. The phase between completion of construction and beginning of operation is crucial for user satisfaction. Sensibilisierung awareness raising Informationen über das Gebäude information about buildings systems Informationen über energieeffizientes Verhalten information on energy efficient behavior Informationen für die Betriebsführung information for facility service provider Möglichkeiten des Eingriffs in die Raumkonditionierung für den Nutzer ist sehr wichtig für die Nutzerzufriedenheit. possibilities for users to influence room conditions/change automatic settings is very important for user satisfaction IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 25

26 4 Erfahrungen aus den ersten Betriebsjahren experiences from first years of operation hohe Nutzerzufriedenheit high user satisfaction komfortable Raumkonditionen sowohl an sehr kalten Wintertagen als auch an sehr heißen Sommertagen comfortable conditions even in very cold winter days or very hot summer days Energieeffizienz des Gebäudes ist im Vergleich mit anderen Bürogebäuden sehr gut. Energy efficiency of building compared to other office buildings is very good. IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 26

27 4 Erfahrungen aus den ersten Betriebsjahren experiences from first years of operation Umfangreiches Monitoringsystem ist unabdingbar für die aussagekräftige Analyse von Energieflüssen. Comprehensive monitoring system is inevitable for the thorough analysis of energy flows. Nur durch ca. 650 Zähler ist es im RHW.2 möglich, Optimierungen im laufenden Betrieb durchzuführen. Only through the installation of approx. 650 meters at RHW.2 it is possible to optimize the system during operation. Der Vergleich mit anderen Gebäuden zeigt, dass die kritischen Bereiche in Bezug auf Energieeffizienz ähnlich sind. The comparison with other building shows that the critical areas concerning energy efficiency are similar. IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 27

28 VASKO+PARTNER Der Generalkonsulent Zivilingenieur für Bauwesen und Verfahrenstechnik GmbH Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Thank you for your attention! IEWT 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU-Wien RHW.2 28